無級變速器的夾壓控制裝置制造方法
【專利摘要】在無級變速器的夾壓控制裝置中，在根據(jù)輸入軸具有的任意的變動成分通過無端帶傳遞到輸出軸的傳遞特性，來估計實際的傳遞扭矩與無級變速器所能夠傳遞的最大扭矩之比即扭矩比（Tr）時，使用將輸入軸和輸出軸的變動成分的振幅比進行指標(biāo)化后的滑動標(biāo)識符或者將所述變動成分的相位差進行指標(biāo)化后的相位延遲。使用扭矩比（Tr）來估計受側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪與無端帶之間的摩擦系數(shù)（μ），根據(jù)摩擦系數(shù)（μ）求出該帶輪的必要軸推力（Q），根據(jù)必要軸推力（Q）控制該帶輪的側(cè)壓，也就是說，使用直接支配側(cè)壓的摩擦系數(shù)（μ）對側(cè)壓進行前饋控制，因此，與對滑動標(biāo)識符和相位延遲自身進行反饋的間接控制相比，能夠?qū)崿F(xiàn)控制響應(yīng)性的提高和控制裝置的運算負荷的減輕，既能防止帶式無級變速器的無端帶的打滑，又能提高動力傳遞效率。
【專利說明】無級變速器的夾壓控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及如下夾壓控制裝置:在通過動力傳遞要素在設(shè)置于輸入軸上的輸入軸要素與設(shè)置于輸出軸上的輸出軸要素之間進行動力傳遞的無級變速器中，控制輸入軸要素或者輸出軸要素中的一方的夾壓，來防止動力傳遞要素打滑，并實現(xiàn)動力傳遞效率的提高。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)下述專利文獻I公知有:在將無端帶卷繞于設(shè)置在輸入軸上的主動帶輪和設(shè)置在輸出軸上的從動帶輪、并通過變速用油壓來改變兩帶輪的槽寬而進行變速的帶式無級變速器中，著眼于由于無端帶的打滑而在輸入軸的變動成分與輸出軸的變動成分之間產(chǎn)生振幅差和相位差的情況，導(dǎo)入滑動標(biāo)識符IDslip和相位延遲A Cj5這樣的參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)，控制施加給帶輪的帶輪側(cè)壓，由此實現(xiàn)動力傳遞效率的提高。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2009 - 243683號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]然而，帶式無級變速器的動力傳遞效率與后述的扭矩比Tr這樣的參數(shù)密切關(guān)聯(lián)，上述現(xiàn)有的裝置使用滑動標(biāo)識符IDslip或者相位延遲A (J)作為參數(shù)來間接地控制扭矩比Tr,因此難以響應(yīng)性良好地將扭矩比Tr控制為期望的值，不能夠充分提高帶式無級變速器的動力傳遞效率。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于既能防止無級變速器的動力傳遞要素的打滑，又能提高動力傳遞效率。
[0009]用于解決問題的手段
[0010]為了達成上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提出一種無級變速器的夾壓控制裝置，其具有:輸入軸，其被輸入驅(qū)動源的驅(qū)動力；輸入軸要素，其被設(shè)置在所述輸入軸上；輸出軸，所述驅(qū)動源的驅(qū)動力被變速后輸出到該輸出軸；輸出軸要素，其被設(shè)置在所述輸出軸上；動力傳遞要素，其與所述輸入軸要素和輸出軸要素分別接觸，通過接觸部分的摩擦，從所述輸入軸向所述輸出軸傳遞驅(qū)動力；扭矩比估計單元，其根據(jù)所述輸入軸具有的任意的變動成分朝向所述輸出軸傳遞的傳遞特性，估計作為實際的傳遞扭矩與能夠傳遞的最大扭矩之比的扭矩比；夾壓控制單元，其控制所述輸入軸要素和輸出軸要素中的任意一個軸要素的夾壓；以及摩擦系數(shù)估計單元，其估計所述任意一個軸要素與所述動力傳遞要素之間的摩擦系數(shù)，所述無級變速器的夾壓控制裝置的第I特征在于，所述扭矩比估計單元根據(jù)將所述輸入軸和所述輸出軸的變動成分的振幅比進行指標(biāo)化后的滑動標(biāo)識符以及將所述輸入軸和所述輸出軸的變動成分的相位差進行指標(biāo)化后的相位延遲中的至少一方，估計所述扭矩t匕，所述摩擦系數(shù)估計單元根據(jù)所述扭矩比，估計所述摩擦系數(shù)，所述夾壓控制單元根據(jù)所述摩擦系數(shù)，求出所述任意一個軸要素的必要軸推力，根據(jù)該必要軸推力，控制所述任意一個軸要素的夾壓。
[0011]此外，根據(jù)本發(fā)明，提出了除了所述第I特征以外、還具有如下第2特征的無級變速器的夾壓控制裝置:所述夾壓控制裝置具有估計所述驅(qū)動源的負荷扭矩的負荷扭矩估計單元，所述摩擦系數(shù)估計單元根據(jù)所述負荷扭矩和所述任意一個軸要素的軸推力，估計所述摩擦系數(shù)。
[0012]此外，根據(jù)本發(fā)明，提出了除了所述第I或者第2特征以外、還具有如下第3特征的無級變速器的夾壓控制裝置:所述夾壓控制裝置具有:巡航判定單元，其判定安裝有所述驅(qū)動源和所述無級變速器的移動體是否處于巡航行駛；以及摩擦系數(shù)學(xué)習(xí)單元，其在所述移動體處于所述巡航狀態(tài)時，按照所述移動體的每個行駛條件，學(xué)習(xí)所述摩擦系數(shù)。
[0013]此外，根據(jù)本發(fā)明，提出了除了所述第I?第3中的任意I項特征以外、還具有如下第4特征的無級變速器的夾壓控制裝置:所述夾壓控制單元根據(jù)目標(biāo)扭矩比，求出所述任意一個軸要素的必要軸推力，在由所述扭矩比估計單元求出的扭矩比的變化量為規(guī)定的范圍以外的情況下，將所述目標(biāo)扭矩比設(shè)定得低。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明，提出了除了所述第I?第4中的任意I項特征以外、還具有如下第5特征的無級變速器的夾壓控制裝置:所述夾壓控制裝置具有檢測油門開度的油門開度傳感器，所述夾壓控制單元根據(jù)目標(biāo)扭矩比，求出所述任意一個軸要素的必要軸推力，在由所述油門開度傳感器求出的油門開度的變化量為規(guī)定的范圍以外的情況下，將所述目標(biāo)扭矩比設(shè)定得低。
[0015]此外，實施方式的主動帶輪13對應(yīng)于本發(fā)明的輸入軸要素，實施方式的從動帶輪14對應(yīng)于本發(fā)明的輸出軸要素，實施方式的無端帶15對應(yīng)于本發(fā)明的動力傳遞要素，實施方式的發(fā)動機E對應(yīng)于本發(fā)明的驅(qū)動源，實施方式的側(cè)壓控制單元M2對應(yīng)于本發(fā)明的夾壓控制單元，實施方式的帶式無級變速器TM對應(yīng)于本發(fā)明的無級變速器，實施方式的帶輪側(cè)壓對應(yīng)于本發(fā)明的夾壓。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第I特征，根據(jù)輸入軸具有的任意的變動成分通過動力傳遞要素傳遞到輸出軸的傳遞特性，估計作為實際的傳遞扭矩與無級變速器所能夠傳遞的最大扭矩之比的扭矩比時，使用將輸入軸和輸出軸的變動成分的振幅比進行指標(biāo)化后的滑動標(biāo)識符和將輸入軸和輸出軸的變動成分的相位差進行指標(biāo)化后的相位延遲中的至少一方，因此，能夠高精度地估計與無級變速器的動力傳遞效率極其密切關(guān)聯(lián)的扭矩比，實現(xiàn)動力傳遞效率的提高。而且，由于根據(jù)滑動標(biāo)識符或者相位延遲來估計扭矩比，因此，能夠?qū)榱斯烙嬇ぞ乇榷枰膫鞲衅鞯臄?shù)量限制在最小限度內(nèi)，實現(xiàn)成本的削減。此外，不僅能夠通過直接指定作為目標(biāo)的扭矩比來進行準(zhǔn)確的控制，而且能夠防止夾壓的響應(yīng)性因變動成分的頻率而發(fā)生變化。
[0018]此外，摩擦系數(shù)估計單元估計任意一個軸要素與動力傳遞要素之間的摩擦系數(shù)，夾壓控制單元根據(jù)摩擦系數(shù)求出任意一個軸要素的必要軸推力，根據(jù)該必要軸推力，控制任意一個軸要素的夾壓，即，使用作為直接支配夾壓的參數(shù)的摩擦系數(shù)來控制夾壓，因此，與對滑動標(biāo)識符或者相位延遲自身進行反饋的間接控制相比，能夠提高控制響應(yīng)性，并減輕控制裝置的運算負荷。[0019]根據(jù)本發(fā)明的第2特征，摩擦系數(shù)估計單元根據(jù)由負荷扭矩估計單元估計出的驅(qū)動源的負荷扭矩和任意一個軸要素的軸推力來估計摩擦系數(shù)，因此，能夠高精度地估計摩擦系數(shù)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第3特征，巡航判定單元判定安裝有驅(qū)動源與無級變速器的移動體是否正進行巡航行駛，摩擦系數(shù)學(xué)習(xí)單元在移動體處于巡航狀態(tài)時學(xué)習(xí)摩擦系數(shù)，因此，在因某些原因而暫時不能夠估計摩擦系數(shù)的情況下，只要是不產(chǎn)生歷時變化的較短時間，就能夠高精度地持續(xù)進行夾壓控制，不僅如此，與不進行學(xué)習(xí)的情況相比，能夠提高朝向目標(biāo)扭矩比的收斂性。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第4特征，夾壓控制單元根據(jù)目標(biāo)扭矩比求出任意一個軸要素的必要軸推力，在估計出的扭矩比的變化量為規(guī)定的范圍以外的情況下，將目標(biāo)扭矩比設(shè)定得較低，因此，當(dāng)在壞道路上行駛時等因來自路面的負荷而有可能在無級變速器中發(fā)生打滑時，能夠通過將目標(biāo)扭矩比設(shè)定得較低來增大夾壓，由此實現(xiàn)無級變速器的保護。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第5特征，夾壓控制單元根據(jù)目標(biāo)扭矩比求出任意一個軸要素的必要軸推力，在油門開度的變化量為規(guī)定的范圍以外的情況下將目標(biāo)扭矩比設(shè)定得較低，因此，在急劇操作油門踏板而有可能在無級變速器中發(fā)生打滑時，能夠通過將目標(biāo)扭矩比設(shè)定得較低來增大夾壓，由此實現(xiàn)無級變速器的保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是示出帶式無級變速器的整體結(jié)構(gòu)的圖。(第I實施方式)
[0024]圖2是帶式無級變速器的變速控制和側(cè)壓控制的說明圖。(第I實施方式)
[0025]圖3是確定帶輪的變速控制和側(cè)壓控制的流程圖。(第I實施方式)
[0026]圖4是示出帶輪側(cè)壓與動力傳遞效率之間的關(guān)系的曲線圖。(第I實施方式)
[0027]圖5是示出扭矩比與動力傳遞效率之間的關(guān)系的曲線圖。(第I實施方式)
[0028]圖6是示出扭矩比與傳動帶打滑之間的關(guān)系的圖。(第I實施方式)
[0029]圖7是示出輸入軸轉(zhuǎn)速的變動波形和輸出軸轉(zhuǎn)速的變動波形的圖。(第I實施方式)
[0030]圖8是示出根據(jù)變動成分的頻率和滑動標(biāo)識符來檢索扭矩比的映射圖的圖。(第I實施方式)
[0031]圖9是示出根據(jù)變動成分的頻率和相位延遲來檢索扭矩比的映射圖的圖。(第I實施方式)
[0032]圖10是帶輪側(cè)壓的控制系統(tǒng)的框圖。(第I實施方式)
[0033]圖11是學(xué)習(xí)摩擦系數(shù)的流程圖。(第I實施方式)
[0034]圖12是示出目標(biāo)扭矩比的設(shè)定的一例的圖。(第I實施方式)
[0035]圖13是示出目標(biāo)扭矩比的設(shè)定的另一例的圖。(第I實施方式)
[0036]圖14是學(xué)習(xí)效果的說明圖。(第I實施方式)
[0037]圖15是扭矩比的估計方法的說明圖。(第2實施方式)
[0038]圖16是扭矩比的估計方法的說明圖。(第3實施方式)
[0039]圖17是說明系統(tǒng)的固有振動頻率變化的原因的圖。(第3實施方式)
[0040]圖18是扭矩比的估計方法的說明圖。(第4實施方式)[0041]標(biāo)號說明
[0042]11輸入軸
[0043]12輸出軸
[0044]13主動帶輪(輸入軸要素)
[0045]14從動帶輪(輸出軸要素)
[0046]15無端帶(動力傳遞要素)
[0047]AP油門開度
[0048]E發(fā)動機(驅(qū)動源)
[0049]IDslip滑動標(biāo)識符
[0050]Ml扭矩比估計單元
[0051]M2側(cè)壓控制單元(夾壓控制單元)
[0052]M3摩擦系數(shù)估計單元
[0053]M4摩擦系數(shù)學(xué)習(xí)單元
[0054]M7負荷扭矩估計單元
[0055]M9巡航判定單元
[0056]Q必要軸推力
[0057]Se油門開度傳感器
[0058]STr目標(biāo)扭矩比
[0059]T傳遞扭矩(負荷扭矩)
[0060]TM帶式無級變速器(無級變速器)
[0061]Tmax能夠傳遞的最大扭矩
[0062]Tr扭矩比
[0063]A (J)相位延遲
[0064]U摩擦系數(shù)
【具體實施方式】
[0065]以下，根據(jù)圖1?圖14，說明本發(fā)明的第I實施方式。
[0066][第I實施方式]
[0067]如圖1所示，安裝在汽車上的帶式無級變速器TM具有:輸入軸11，其與發(fā)動機E連接；輸出軸12，其與輸入軸11平行地配置；主動帶輪13，其設(shè)置在輸入軸11上；從動帶輪14，其設(shè)置在輸出軸12上；以及金屬制成的無端帶15，其卷繞在主動帶輪13以及從動帶輪14上。主動帶輪13由固定側(cè)帶輪半體13a和可動側(cè)帶輪半體13b構(gòu)成,可動側(cè)帶輪半體13b借助帶輪側(cè)壓向接近固定側(cè)帶輪半體13a的方向偏置。同樣地，從動帶輪14由固定側(cè)帶輪半體14a和可動側(cè)帶輪半體14b構(gòu)成,可動側(cè)帶輪半體14b借助帶輪側(cè)壓向接近固定側(cè)帶輪半體14a的方向偏置。因此，通過控制作用于主動帶輪13的可動側(cè)帶輪半體13b和從動帶輪14的可動側(cè)帶輪半體14b的帶輪側(cè)壓，使主動帶輪13和從動帶輪14中的一方的槽寬增大而另一方的槽寬減小，由此，能夠任意地變更帶式無級變速器TM的變速比。
[0068]在控制帶式無級變速器TM的變速比的電子控制單元U中除了輸入有由輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa檢測到的輸入軸11的轉(zhuǎn)速、由輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb檢測到的輸出軸12的轉(zhuǎn)速以及由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器Sc檢測到的發(fā)動機E的轉(zhuǎn)速外，還輸入有油門開度信號、車速信號等。電子控制單元U除了進行根據(jù)油門開度信號和車速信號來改變帶式無級變速器TM的帶輪側(cè)壓的通常的變速比控制以外、還估計后述的扭矩比Tr，并使用該扭矩比Tr來進行為了提高帶式無級變速器TM的動力傳遞效率而改變帶輪側(cè)壓的控制。
[0069]如圖2所示，在設(shè)帶式無級變速器TM的輸入扭矩為Tdk，設(shè)輸出扭矩為Tdn，設(shè)最大傳遞輸入扭矩、即在主動帶輪13與無端帶15之間發(fā)生打滑的瞬間的輸入扭矩Tdk為Tmaxra,設(shè)最大傳遞輸出扭矩、即在從動帶輪14與無端帶15之間發(fā)生打滑的瞬間的輸出扭矩Tdn為Tmaxffl,設(shè)動力傳遞效率為n、變速比為i時，帶式無級變速器TM的最大傳遞扭矩Tmax為Tmaxra或者Tmaxffl/ n i中的較小一方，當(dāng)Tdk > Tmax時,在主動帶輪13和從動帶輪14中的任意一方發(fā)生打滑。
[0070]如圖3的流程圖所示，例如，在步驟SI中，在Tmaxra > Tmaxra/ n i的情況下，在成為輸出扭矩Tdn >最大傳遞輸出扭矩Tmaxra的瞬間，在從動帶輪14中發(fā)生打滑，因此，在步驟S2中，變更主動帶輪13的側(cè)壓，以控制帶式無級變速器TM的變速比(變速控制)，控制從動帶輪14的側(cè)壓，以防止從動帶輪14的打滑(側(cè)壓控制)。
[0071]相反，在所述步驟SI中，在Tmaxra含Tmaxra/ n i的情況下，在成為輸入扭矩Tdk >最大傳遞輸入扭矩TmaxDK的瞬間，在主動帶輪13中發(fā)生打滑，因此，在步驟S3中，變更從動帶輪14的側(cè)壓，以控制帶式無級變速器TM的變速比(變速控制)，控制主動帶輪13的側(cè)壓，以防止主動帶輪13的打滑(側(cè)壓控制)。
[0072]本申請的發(fā)明涉及用于防止在上述主動帶輪13與無端帶15之間、或者在從動帶輪14與無端帶15之間的打滑的側(cè)壓控制。
[0073]不過，作為提高帶式無級變速器TM的動力傳遞效率的手段之一，已知使施加到帶輪的帶輪側(cè)壓下降。圖4是示出動力傳遞效率以及摩擦損失相對于帶輪側(cè)壓的關(guān)系的圖，隨著帶輪側(cè)壓的減小，從帶輪以及無端帶之間的打滑較小的微打滑區(qū)域，經(jīng)過渡區(qū)域，轉(zhuǎn)移到帶輪以及無端帶之間的打滑大的大打滑區(qū)域。在微打滑區(qū)域中，對應(yīng)于帶輪側(cè)壓的減小，動力傳遞效率逐漸升高，在過渡區(qū)域中，動力傳遞效率開始下降，在大打滑區(qū)域中，動力傳遞效率急劇下降。
[0074]認(rèn)為其原因是:由無端帶的金屬元件的半徑方向打滑和金屬環(huán)的打滑造成的摩擦損失之和，隨著帶輪側(cè)壓的減小，而從微打滑區(qū)域到大打滑區(qū)域以固定的比較大的減小率A減小，而由金屬元件的接線方向打滑造成的摩擦損失，在從微打滑區(qū)域到過渡區(qū)域中以大致固定的比較小的增大率B (A>B)增大，在大打滑區(qū)域中急劇增大。
[0075]雖然為了獲得最大的動力傳遞效率，希望將帶輪側(cè)壓控制在接近過渡區(qū)域的微打滑區(qū)域，但是，如果使帶輪側(cè)壓過度減小，則可能會從微打滑區(qū)域穿越過過渡區(qū)域而進入大打滑區(qū)域，從而無端帶相對于帶輪出現(xiàn)大的打滑而造成損傷。因此，為了既確保帶式無級變速器TM的耐久性又提高動力傳遞效率，而需要將帶輪側(cè)壓高精度地控制在接近過渡區(qū)域的微打滑區(qū)域。
[0076]為此，在本發(fā)明中引入了扭矩比Tr這個參數(shù)。扭矩比Tr被定義為
[0077]Tr = T/Tmax...(I)
[0078]其中，T是帶式無級變速器TM當(dāng)前傳遞的扭矩(除了極端的發(fā)生打滑的情況以外，與輸入扭矩Tdk—致)，Tmax是帶式無級變速器TM在當(dāng)前的軸推力(S卩，帶輪側(cè)壓X滑輪活塞的受壓面積)下能夠不打滑地傳遞的最大扭矩。扭矩比Tr=O對應(yīng)于沒有進行動力傳遞的狀態(tài)，扭矩比Tr=I對應(yīng)于當(dāng)前傳遞的扭矩已飽和的狀態(tài)，扭矩比Tr>l對應(yīng)于發(fā)生了大打滑或者向其過渡的狀態(tài)。
[0079]如圖5所示，在變速比為高速變速比(0D:在帶輪間能設(shè)定的最高變速比)的狀態(tài)和變速比為中間變速比(MID:帶輪間的變速比為1.0)的狀態(tài)下，在扭矩比Tr為1.0時，得到最大的動力傳遞效率。另外可知，雖然在變速比為低速變速比(LOW:在帶輪間能設(shè)定的最低變速比)的狀態(tài)下，獲得最大的動力傳遞效率的扭矩比Tr下降為0.9，不過，在扭矩比Tr為1.0時仍然能夠獲得高的動力傳遞效率。即，扭矩比Tr這個參數(shù)與動力傳遞效率具有極高的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過控制帶式無級變速器TM的帶輪側(cè)壓，使得該扭矩比Tr成為接近1.0的值，由此，能夠提高動力傳遞效率，并且能夠防止發(fā)生大打滑，確保帶式無級變速器TM的耐久性。
[0080]在對主動帶輪13進行側(cè)壓控制的情況下、即在主動帶輪13打滑的情況下，計算扭矩比Tr時所需的能夠傳遞的最大扭矩Tmax由
[0081]Tmax = 2 U RQ/cos a...(2)
[0082]給出，在對從動帶輪14進行側(cè)壓控制的情況下、即在從動帶輪14發(fā)生打滑的情況下，最大扭矩Tmax由
[0083]Tmax = 2 U RQ/ n icos a...(3)
[0084]給出。此處，u是受側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14與無端帶15之間的摩擦系數(shù)，R是無端帶15相對于受側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的卷繞半徑，Q是受側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的軸推力，a是帶輪13、14的V角的一半角度，n是帶式無級變速器TM的動力傳遞效率，i是變速比。
[0085]這樣,在計算扭矩比Tr時,需要計算能夠傳遞的最大扭矩Tmax,在計算能夠傳遞的最大扭矩Tmax時,需要檢測帶輪13、14與無端帶之間的摩擦系數(shù)y、無端帶15相對于帶輪13、14的卷繞半徑R以及帶輪13、14的軸推力Q，因此，需要多個傳感器。尤其是，摩擦系數(shù)會隨著歷時變化而發(fā)生變化，此外，為了測量摩擦系數(shù)，需要產(chǎn)生一次大打滑，因此在實際車輛行駛中，通常難以測量摩擦系數(shù)。
[0086]本實施方式根據(jù)滑動標(biāo)識符IDslip和輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動的頻率& (變動成分的頻率fo)或者根據(jù)相位延遲△ 0和輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動的頻率fo (變動成分的頻率fo)，來估計扭矩比Tr。由于輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動與發(fā)動機E的轉(zhuǎn)速變動同步，因此，輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動的頻率fo能夠根據(jù)由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器Sc檢測出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速計算，另外，如后述那樣，由于滑動標(biāo)識符IDslip以及相位延遲A Cj5能夠根據(jù)由輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa檢測出的輸入軸轉(zhuǎn)速的變動和由輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb檢測出的輸出軸轉(zhuǎn)速的變動計算，因此，能夠以最小限度的數(shù)量的傳感器高精度地估計扭矩比Tr。
[0087]接著，對滑動標(biāo)識符IDslip以及相位延遲A Cj5進行說明。如圖6所示，隨著扭矩比Tr增大，在微打滑區(qū)域的帶的打滑量緩慢地增大，在進入大打滑區(qū)域時，帶的打滑量急劇增大。在通過無端帶15與輸入軸11連接的輸出軸12上，由于輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動通過無端帶15被傳遞，因此，在輸出軸12也產(chǎn)生相同頻率的轉(zhuǎn)速變動。在帶與帶輪之間完全不存在打滑時，輸入軸轉(zhuǎn)速的變動沒有衰減地傳遞給輸出軸，而在打滑量隨著扭矩比Tr的增大而增大時，相對于輸入軸轉(zhuǎn)速的變動波形的振幅，輸出軸轉(zhuǎn)速的變動波形的振幅較小，并且相對于輸入軸轉(zhuǎn)速的變動波形的相位，輸出軸轉(zhuǎn)速的變動波形的相位發(fā)生滯后。
[0088]在圖6和圖7中，可以看出相對于實線表示的輸入軸轉(zhuǎn)速的變動波形，點劃線表示的輸出軸轉(zhuǎn)速的變動波形隨著扭矩比Tr的增大，振幅逐漸減小，并且相位逐漸滯后。輸入軸轉(zhuǎn)速的振動波形由
[0089]Nin = Acos (cot + Φ in)…(4)
[0090]給出，輸出軸轉(zhuǎn)速的振動波形由
[0091]Nout = Bcos (cot + Φout)…(5)
[0092]給出。
[0093]即，相對于輸入軸轉(zhuǎn)速的振動波形，輸出軸轉(zhuǎn)速的振動波形的振幅從A減小為B，輸出軸轉(zhuǎn)速的振動波形的相位延遲Φ in-Φ out ο
[0094]接著，對滑動標(biāo)識符IDslip的計算方法進行說明。
[0095]首先，使用發(fā)動機E的氣缸數(shù)η和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的直流分量Ne，通過下式計算輸入軸11的轉(zhuǎn)速的變動頻率fo。發(fā)動機轉(zhuǎn)速的直流分量Ne可以由通常的發(fā)動機E必備的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器Sc檢測。
[0096]fo =[Hz]
[0097]η:發(fā)動機的氣缸數(shù)
[0098]Ne:發(fā)動機轉(zhuǎn)速的直流分量[rpm]`[0099]滑動標(biāo)識符IDslip是利用帶式無級變速器TM的幾何學(xué)的響應(yīng)、即不受滑動或激振影響的情況下的振幅比Mg，對在變動頻率&處的輸入軸11和輸出軸12間的振幅比M進行了指標(biāo)化后的參數(shù)，滑動標(biāo)識符IDslip通過下式來定義。
f M V
[0100]IDsIip = -Tl...(?)

IvMg J
[0101]M:振幅比
[0102]Mg:由幾何條件決定的振幅比
[0103]振幅比M是輸入軸11的轉(zhuǎn)速的變動頻率&的函數(shù)，振幅比M由下式定義，變動頻率fo可以根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器Sc輸出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速來計算，Sin (fd)是輸入軸轉(zhuǎn)速的變動波形的功率譜，可以根據(jù)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa的輸出來計算，此外，Sout Cf0)是輸出軸轉(zhuǎn)速的變動波形的功率譜，可以根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出來計算。
[。1。4] ".⑻
[0105]Sin:輸入軸的變動所具有的功率譜
[0106]Sout:輸出軸的變動所具有的功率譜
[0107]另外，在由帶式無級變速器TM產(chǎn)生的打滑較小的情況下，幾何條件下的振幅比Mg近似地表示為輸出信號與輸入信號的直流分量之比，并通過下式定義。
[。1。8] Mg=屬…⑼
[0109] 幾何條件下的振幅比Mg取決于作為輸入軸11以及輸出軸12的變動成分而使用的物理量。在本實施方式中，由于使用轉(zhuǎn)速變動作為所述變動成分，因此當(dāng)使帶式無級變速器TM的變速比為i時，得到Mg=l/i。當(dāng)使用了扭矩變動作為輸入軸11以及輸出軸12的變動成分時，則得到Mg=i。帶式無級變速器TM的變速比i可以根據(jù)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa的輸出和輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出計算。
[0110] 根據(jù)以上內(nèi)容，如果將式(7)進行改寫，則如下式那樣，滑動標(biāo)識符IDslip可以根據(jù)帶式無級變速器TM中現(xiàn)有的輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa以及輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出和發(fā)動機E中現(xiàn)有的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器Sc的輸出來計算。
【權(quán)利要求】
1.一種無級變速器的夾壓控制裝置，其具有: 輸入軸(11)，其被輸入驅(qū)動源(E)的驅(qū)動力； 輸入軸要素(13)，其被設(shè)置在所述輸入軸(11)上； 輸出軸(12)，所述驅(qū)動源(E)的驅(qū)動力被變速后輸出到該輸出軸(12)； 輸出軸要素(14)，其被設(shè)置在所述輸出軸(12)上； 動力傳遞要素(15)，其與所述輸入軸要素(13)和所述輸出軸要素(14)分別接觸，通過接觸部分的摩擦，從所述輸入軸(11)向所述輸出軸(12)傳遞驅(qū)動力； 扭矩比估計單元(M1)，其根據(jù)所述輸入軸(11)具有的任意的變動成分朝向所述輸出軸(12)傳遞的傳遞特性，估計作為實際的傳遞扭矩(T)與能夠傳遞的最大扭矩(Tmax)之比的扭矩比(Tr)； 夾壓控制單元(M2)，其控制所述輸入軸要素(13)和所述輸出軸要素(14)中的任意一個軸要素(13，14)的夾壓；以及 摩擦系數(shù)估計單元(M3)，其估計所述任意一個軸要素(13，14)與所述動力傳遞要素(15)之間的摩擦系數(shù)(ii )， 所述無級變速器的夾壓控制裝置的特征在于， 所述扭矩比估計單元(Ml)根據(jù)將所述輸入軸(11)和所述輸出軸(12)的變動成分的振幅比進行指標(biāo)化后的滑動標(biāo)識符(IDslip)以及將所述輸入軸(11)和所述輸出軸(12)的變動成分的相位差進行指標(biāo)化后的相位延遲(A Cj5 )中的至少一方，估計所述扭矩比(Tr)， 所述摩擦系數(shù)估計單元(M3)根據(jù)所述扭矩比(Tr)，估計所述摩擦系數(shù)(u )， 所述夾壓控制單元(M2)根據(jù)所述摩擦系數(shù)(y )，求出所述任意一個軸要素(13，14)的必要軸推力(Q)，根據(jù)該必要軸推力(Q)控制所述任意一個軸要素(13，14)的夾壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無級變速器的夾壓控制裝置，其特征在于， 所述夾壓控制裝置具有估計所述驅(qū)動源(E)的負荷扭矩(T)的負荷扭矩估計單元(M7)，所述摩擦系數(shù)估計單元(M3)根據(jù)所述負荷扭矩(T)和所述任意一個軸要素(13，14)的軸推力，估計所述摩擦系數(shù)(U )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無級變速器的夾壓控制裝置，其特征在于， 所述夾壓控制裝置具有: 巡航判定單元(M9)，其判定安裝有所述驅(qū)動源(E)和所述無級變速器(TM)的移動體是否處于巡航行駛；以及 摩擦系數(shù)學(xué)習(xí)單元(M4)，其在所述移動體處于所述巡航狀態(tài)時，按照所述移動體的每個行駛條件，學(xué)習(xí)所述摩擦系數(shù)(U )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項所述的無級變速器的夾壓控制裝置，其特征在于， 所述夾壓控制單元(M2)根據(jù)目標(biāo)扭矩比(STr)，求出所述任意一個軸要素(13，14)的必要軸推力(Q)，在由所述扭矩比估計單元(Ml)求出的扭矩比(Tr)的變化量為規(guī)定的范圍以外的情況下，將所述目標(biāo)扭矩比(STr )設(shè)定得低。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項所述的無級變速器的夾壓控制裝置，其特征在于， 所述夾壓控制裝置具有檢測油門開度(AP)的油門開度傳感器(Se)， 所述夾壓控制單元(M2)根據(jù)目標(biāo)扭矩比(STr)，求出所述任意一個軸要素(13，14)的必要軸推力(Q)，在由所述油門開度傳感器(Se)求出的油門開度(AP)的變化量為規(guī)定的范圍以外的情況下，將所述目 標(biāo)扭矩比(STr)設(shè)定得低。
【文檔編號】F16H61/02GK103703285SQ201280036137
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月9日
【發(fā)明者】坂上恭平, 戶塚博彥, 重長正人 申請人:本田技研工業(yè)株式會社